[實用新型]全自動粘片鍵合設備

有效

• 申請號: 201720413927.7
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN206657800U
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 杜守明
• 申請（專利權）人: 深圳市奧賽瑞科技有限公司
• 主分類號: H01L21/607
• 分類號: H01L21/607
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及半導體封裝行業，特別是功率模塊封裝前段粘片和鍵合工序(Die Bonder-Wire Bonder)的生產設備。

背景技術

半導體封裝芯片粘貼方式一般有共晶、焊接、導電膠、玻璃膠這4種方式，其中各有其特性優缺點，功率模塊封裝粘片更適合用焊接和導電膠這兩種方式，并且更適合用焊接方式中的軟焊料(鉛錫銀等合金焊料)以及導電膠粘片中的點錫膏方式，主要是這兩種方式對應功率器件中芯片和框架粘片完成后的應力和熱阻綜合效果比較好。

半導體封裝引線鍵合是當前最重要的電子封裝技術之一，目前90％以上的芯片均采用這種技術封裝。引線鍵合可分為熱壓鍵合，超聲鍵合，熱壓超聲鍵合三種，根據鍵合點形狀又分為球星鍵合和楔形鍵合。功率器件以及模塊封裝一般采用引線鍵合。大功率IGBT模塊一般對IGBT芯片和FRD芯片采用超聲引線鍵合比較可靠。由于需要承載大電流，故采用楔形劈刀將粗鋁線鍵合到芯片表面及襯板表面，這種方法叫超聲楔鍵合。功率器件封裝工藝中最常用的是引線鍵合法和銅片搭橋方式，鍵合方式工藝簡單，成本低，可靠性高。

目前國內還沒有完全掌握大功率IGBT模塊和智能功率模塊(IPM)以及技術，相應的模塊封裝工藝技術掌握不足，缺乏工藝技術數據積累，所以在封裝設備相應的發展緩慢。但是智能功率模塊IPM，功率電子模塊PEBB,集成功率電子模塊IPEM在家用電器(微波爐，空調，洗衣機等)和工業電器(伺服機，變頻器等)應用越來越廣泛，市場前景廣闊。

實用新型內容

為實現上述目的，本實用新型的目的在于提供一種，全自動粘片鍵合設備，采用工業電腦配運動控制卡，控制伺服電機和步進電機，通過相機識別定位，達到高精度控制的目的，是通過如下技術方案實現的。

全自動粘片鍵合設備，包括:

上料部：上料部位于設備的一側，包括運送引線到拾取位的載料臺，所述上料部用于拾取引線到上料推送臺；

搬運部：與上料部連接，包括伺服電機驅動導軌絲杠的夾爪，用于運送引線到供錫整形區；

供錫整形部：包括用于平整錫層或錫膏層整形頭；

識別定位部：包括采集照片數據的相機；

芯片XY平臺部：包括X向伺服電機導軌絲杠和Y向伺服電機導軌絲杠，根據相機識別定位數據用于將晶圓上芯片移動到拾取位置；

芯片拾取部：包括由X向伺服電機導軌絲杠和Z向伺服電機導軌絲杠帶動的拾取頭，所述拾取頭包括吸取到芯片從所述拾取位置放置到引線焊接位置的真空吸嘴；

鍵合搬送部：包括引線夾，用于搬送粘完芯片的引線到第一鍵合頭位置；

鍵合相機定位部：讀取焊接模板數據，用于超聲焊接定位；

鍵合頭：包括伺服電機帶動鍵合頭Z向和R向運動的第一鍵合頭和第二鍵合頭，還包括用于將鋁絲引線分別鍵合到引線腳和芯片焊盤的超聲鍵合裝置；

下料部：位于與所述上料部相對的設備另一側，包括若干料盒，所述下料部用于將完成鍵合的引線自動搬送到料盒中，自動卸下裝滿后的料盒，并替換上一個空料盒；

其中，所述設備還包括連接上料部和下料部的軌道，顯示所述相機中采集到照片數據的第一顯示屏和鍵合相機定位部通信連接的第二顯示屏，及操作識別定位部和鍵合相機定位部的第一操作臺和第二操作臺。

所述上料部是通過真空吸盤吸取或手指氣缸夾取的方式拾取引線到上料推送臺。

識別定位部的相機采集到照片數據，并上傳到電腦通訊模塊。

超聲鍵合裝置由超聲發生器，壓電換能器，變幅桿及鍵合工具組成。

所述芯片拾取部的拾取頭包括吸取芯片的真空吸嘴、檢測拾取狀態的數字流量計。

本實用新型的有益效果是：能實現高精度控制粘片鍵合的目的。

附圖說明

圖1是全自動粘片鍵合設備的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術方案。

如圖1所示，圖1是本實用新型的全自動粘片鍵合設備的結構示意圖，設備的結構包括：

位于設備的一側上料部1，包括運送引線到拾取位的載料臺，所述上料部用于拾取引線到搬運部2，搬運部2包括伺服電機驅動導軌絲杠的夾爪，用于運送引線到供錫整形區；供錫整形部3：包括整形頭，根據芯片尺寸平整錫層或錫膏層。

識別定位部4：包括采集照片數據的相機，采集相片數據后上傳；

芯片平臺部5：包括X向伺服電機導軌絲杠和Y向伺服電機導軌絲杠(圖中未顯示)，根據相機識別定位數據用于將晶圓上芯片移動到拾取位置；